【引进案例】将双端面磨床修整后的对位时间缩短至原来的七分之一

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~通过可输出数值的气压式间隙传感器自动修正汽车制动用齿轮部件的磨削坐标~
采访单位介绍:株式会社爱德克斯
本次采访得到了位于爱知县刈谷市的株式会社ADVICS的大力协助。(以下公司名称使用简称)
作为世界顶级的制动系统供应商,该公司以“成为让客户满意的世界一流制动器制造团队”为目标,不断挑战技术创新。
其中一项代表性举措便是支持电动汽车性能提升的“再生协调制动系统”。
该系统通过再生制动器高效回收减速时产生的能量,并最大化其效果,从而降低耗电并减少二氧化碳排放。在电动化加速的当下,这一再生协调制动系统作为ADVICS引领时代的标志性技术备受瞩目。
而在半田工厂,用于量产再生协调制动系统内置齿轮部件的株式会社捷太格特机械系统的双端面磨床中,采用了“精密气压式传感器LK-DPA”。
本次,我们采访了生产技术部的山崎先生和平山先生,了解传感器采用的经过及引进效果。


【课题】苦于每台机床的微小误差,调整耗时耗力
在制造汽车制动用齿轮部件时,在“双端面磨床”的磨削工序中,砂轮的磨损修正是个大课题。齿轮部件的磨削容许误差在5μm以内。另一方面,因每台机床存在微小的个体差异,需要高精度的调整。
生产技术 山崎先生:“以前需要拆下磨床的外罩,用千分表测量磨损量,再将数值输入机床。仅调整作业就需要花费大量时间,这是生产效率的瓶颈”
之后,虽然引进了其他公司的气压式间隙传感器,但精度仅能达到有无检测水平,在加工中进行微调很困难,因此未能实现实用化。


LK-DPA引进理由:实现了可作为“机内测量仪”使用的精度及气压的数值化和输出
在此背景下,他们了解到有一种能将气压数值化并通过IO-Link输出的美德龙气压式间隙传感器“LK-DPA”。
生产技术 平山先生:“在展会上对DPA的精度和响应性很感兴趣,便定期看他们的产品目录。得知LK-DPA发售时,我确信‘这个精度和数值输出功能一定可以实现自动修正’”
引进理由1:可在机内测量砂轮磨损量数值


引进理由2:与其他公司产品相比,重复精度超过5倍

引进理由3:测量数据可通过IO-Link输出至PLC或电脑

【解决方案】用2台LK-DPA定期监视上下砂轮
目前,在上下砂轮上各安装了1台LK-DPA,每2到3小时测量一次磨损量并进行自动修正。
将空气喷嘴插入夹住齿轮部件的双端面磨床,向砂轮表面喷射空气。通过计算环形旋转的砂轮的磨损量中位值,实现了实时修正。



山崎先生:“LK-DPA最大的特点是,数值数据可直接在电脑上处理。即使是通过PLC难以获取的数据,也能轻松解析,对分析磨损趋势和实现维护自动化也很有帮助”
目前,已在5台磨床上安装了LK,主要在要求精度的工序中运行。


【引进效果】双端面磨床 砂轮对位调整自动化的成果
通过LK-DPA将双端面磨床的砂轮对位自动化后,与人工调整时相比,产生了以下效果。
将砂轮对位时间大幅缩短至原来的七分之一!除此之外还有…
最大的成果是生产效率的大幅提升。修整作业后的砂轮对位时间从490秒缩短至70秒,约为原来的七分之一。
此外,还取得了以下效果。
- 准备作业:无需费时的“外罩拆装作业”
- 安全性:作业人员的安全性也得到提升。
- 成本降低:每1个的调整时间仅为1.2秒,不增加磨床台数也能实现所需的生产量。
- 品质:以往因作业人员熟练度导致存在差异的“精度”和“加工时间”实现标准化,品质得到提升。
- 发生故障时的原因调查:磨损量以数值数据形式存在,易于查找不良发生时的原因,强化可追溯性“这个传感器可作为机内测量仪使用”,
平山先生给予了如此评价。

今后的展望:通过数据活用实现自诊断和维护自动化
山崎先生表示:“今后想积累坐标变化的数据,用于机械的自诊断作为预防性维护”。
平山先生也展望道:“现在已可以在现场一边旋转砂轮,一边进行适应机械个体差异的调整。希望今后能实现更进一步的优化”。数据活用的举措才刚刚开始。还有很大的潜力。他表示,今后将继续进行各种挑战,创造成功案例,提高公司的生产效率,并为减轻磨床加工从业人员的负担做出贡献。他们致力于通过数据活用真正推进制造工序变革的姿态以及强大的执行力令人印象深刻。


采访合作单位
株式会社ADVICS
采访合作单位:加工生产技术部 山崎先生、平山先生
使用产品:气压式空气间隙传感器“LK-DPA”
用途:汽车制动用齿轮部件磨削工序中砂轮磨损的自动修正

本文介绍的产品
气压式传感器 〔LK-DPA〕
通过输出气压数值实现“预测性维护”和“可追溯性”
高精度检测机床中因切屑混入导致的工件浮起,以及磨床中旋转砂轮的位置。
通过与IO-Link主站组合,可与PLC或网络双向收发传感器内部的各种数据,通过对生产工序进行常时监视、远程管理、预防性维护,实现生产工序的可视化。